Quels sont les outils de concurrence couramment utilisés dans les bibliothèques de fonctions Java ?

La bibliothèque de concurrence Java fournit une variété d'outils, notamment : Pool de threads : utilisé pour gérer les threads et améliorer l'efficacité. Verrouillage : utilisé pour synchroniser l'accès aux ressources partagées. Barrière : utilisée pour attendre que tous les threads atteignent un point spécifié. Opérations atomiques : unités indivisibles, assurant la sécurité des threads. File d'attente simultanée : file d'attente thread-safe qui permet à plusieurs threads de fonctionner simultanément.

Outils de concurrence couramment utilisés dans les bibliothèques Java

Les riches bibliothèques de concurrence de Java fournissent une variété d'outils qui peuvent vous aider à écrire des applications simultanées robustes et hautes performances. Cet article présentera certains des outils de concurrence les plus couramment utilisés dans les bibliothèques de fonctions Java et démontrera leur utilisation en fonction de cas réels.

1. Thread Pool

Le pool de threads est un mécanisme de gestion des threads, qui peut améliorer l'efficacité et réduire les frais généraux liés à la création et à la destruction des threads. La classe ThreadPoolExecutor en Java vous permet de configurer diverses propriétés du pool de threads telles que le nombre de threads, la taille maximale de la file d'attente et la politique de refus. ThreadPoolExecutor 类允许你配置各种线程池属性，例如线程数、最大队列大小和拒绝策略。

实战案例：

// 创建一个具有 5 个线程的线程池
ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<>());

// 提交任务到线程池
threadPool.execute(() -> System.out.println("任务 1 执行中"));
threadPool.execute(() -> System.out.println("任务 2 执行中"));

// 关闭线程池
threadPool.shutdown();

2. 锁

锁是一种同步机制，它允许你控制对共享资源的访问。Java 中的并发库提供了各种锁实现，包括：

• ReentrantLock：一种可重入锁，允许同一线程多次获取同一个锁
• ReadWriteLock：一种读写锁，允许多个线程同时读共享资源，但仅允许一个线程写

实战案例：

// 创建一个 ReentrantLock 对象
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

// 试图获取锁
if (lock.tryLock()) {
  try {
    // 对共享资源执行操作
  } finally {
    lock.unlock(); // 释放锁
  }
}

3. 屏障

屏障是一种同步机制，它允许一组线程等待所有线程都到达某个点。Java 中的 CyclicBarrier 类允许你指定等待线程的数量，并且当所有线程都到达屏障时，会释放它们。

实战案例：

// 创建一个 CyclicBarrier 对象，等待 3 个线程
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);

// 创建线程，每个线程等待屏障释放
for (int i = 0; i < 3; i++) {
  new Thread(() -> {
    try {
      barrier.await();
      // 所有线程都到达屏障后执行操作
    } catch (BrokenBarrierException | InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }).start();
}

4. 原子操作

原子操作是不可分割的单元，不能被其他线程中断。Java 中的 Atomic 类提供了一组原子变量和操作，例如：

• AtomicInteger：一个原子 int 变量
• AtomicReference：一个原子引用变量
• AtomicBoolean：一个原子布尔变量

实战案例：

// 创建一个 AtomicInteger 对象
AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);

// 使用原子操作增加计数器
counter.incrementAndGet();

5. 并发队列

并发队列是线程安全的队列实现，它允许多个线程同时操作队列。Java 中的并发库提供了各种并发队列，例如：

• BlockingQueue：一个阻塞队列，当队列为空时会阻塞获取操作
• ConcurrentLinkedQueue

Cas pratique :

// 创建一个 LinkedBlockingQueue 对象
BlockingQueue<Integer> queue = new LinkedBlockingQueue<>();

// 向队列添加元素
queue.offer(1);
queue.offer(2);

// 从队列获取元素
Integer element = queue.poll();

2. Lock🎜Lock est un mécanisme de synchronisation qui permet de contrôler l'accès aux ressources partagées. La bibliothèque de concurrence en Java fournit diverses implémentations de verrous, notamment : 🎜

• ReentrantLock : un verrou réentrant qui permet au même thread d'acquérir le même verrou plusieurs fois🎜
• ReadWriteLock : Un verrou en lecture-écriture qui permet à plusieurs threads de lire les ressources partagées en même temps, mais ne permet qu'à un seul thread d'écrire🎜🎜🎜🎜Cas pratique : 🎜🎜rrreee🎜3. un mécanisme de synchronisation qui permet à un groupe de threads d'attendre que tous les threads atteignent un certain point. La classe CyclicBarrier en Java vous permet de spécifier le nombre de threads en attente, et lorsque tous les threads atteignent la barrière, ils sont libérés. 🎜🎜🎜Cas pratique : 🎜🎜rrreee🎜4. Opérations atomiques🎜🎜Les opérations atomiques sont des unités indivisibles et ne peuvent pas être interrompues par d'autres threads. La classe Atomic en Java fournit un ensemble de variables et d'opérations atomiques, telles que : 🎜
  • AtomicInteger : une variable atomique int🎜
  • AtomicReference : Une variable de référence atomique🎜
  • AtomicBoolean : Une variable booléenne atomique🎜🎜🎜🎜Cas pratique : 🎜🎜rrreee🎜5. safe Une implémentation de file d'attente qui permet à plusieurs threads d'opérer simultanément sur la file d'attente. La bibliothèque de concurrence en Java fournit diverses files d'attente simultanées, telles que : 🎜
    • BlockingQueue : une file d'attente de blocage qui bloque l'opération d'acquisition lorsque la file d'attente est vide🎜
    • ConcurrentLinkedQueue  : Une file d'attente non bloquante, implémentée à l'aide d'une liste chaînée🎜🎜🎜🎜Cas réel : 🎜🎜rrreee

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